Digitalização na Indústria de Mineração · Longos ciclos de vida ... Dashboard de Manutenção P&ID com objetos de ... Plano Diretor de Digitalização Imersão nos processos

siemens.com Unrestricted © Siemens AG 2017

Digitalização na Indústria de

Mineração

Carlos Fernando Albuquerque, PD PA DE

Digitalização nas Indústrias de Processo A Digitalização é o próximo patamar para geração de produtividade na Indústria de Processo

Indústrias de Processo Eletrificação, Automação e Digitalização como alavancas para aumentar a produtividade

Alavancadores Tecnológicos

Poder computacional

Novos sensores

Virtualização

Computação em nuvem

Conectividade em todos os lugares

Simulação

Realidade Aumentada

…

Planta Digital Engenharia Integrada e Operações Integradas

Eletrificação

Automação

Digitalização

Time

Parceiro experiente para automação e eletrificação

Pioneiro para Digitalização na Indústria

Próximo nível de produtividade

Diversas iniciativas, ex.: • Industrie 4.0 • Industrial Internet

Consortium (IIC) • Made in China 2025 • ...

Unrestricted © Siemens AG 2017

Page 2 Carlos Fernando Albuquerque, PD PA DE

Digitalização nas Indústrias de Processo Cinco desafios fundamentais na indústria de Mineração

Menores teores

Aumentar a produtividade e a produção através de um processamento otimizado

Longos ciclos de vida das plantas, com um cenário de dados altamente fragmentado

Operações contínuas, seguras e confiáveis

Produção

De minas a céu aberto para minas subterrâneas

Novas operações subterrâneas

Aumento na recuperação de minério

Eficiência e confiabilidade dos Ativos

Eficiência de Produção e Recursos

Eficiência de CAPEX

Redução de OPEX

Otimização de organizações e processos

Padronização

Custos

Decréscimo contínuo do teor médio do minério

Menor número de grandes depósitos de alta qualidade

Maior profundidade SSMA

Segurança e Saúde em ambientes agressivos

Consciência de cuidado ambiental

Falta de talentos com experiência

Digitalização nas Indústrias de Processo: Conhecimento e expertise Industrial e Analítico Combinação da Tecnologia Operacional (OT) e da Tecnologia de Informação (IT)

00110101001110010011010010110110101001010100111000101110110010101001001001001

00110101001110010011010010110110101001010100111000101110110010101001001001001

00110101001110010011010010110110101001010100111000101110110010101001001001001 Know-how da Indústria

Portfolio e Aplicações Know-how Analítico

=

Soluções Integradas para a Indústria de Mineração

Digitalização nas Indústrias de Processo: Engenharia Integrada e Operações Integradas Uma jornada para um modelo de dados comum: Do papel para dados estruturados

Conversão Digital (Digitization)

Documentação em papel

Imagem eletrônica

Arquivo digital nativo

Arquivamento &

recuperação

Rastreamento &

monitoração

Fluxo de trabalho

para criação

Gerenciamento

de Informações

dos Ativos

Sofi

stic

ação

cre

scen

te d

os

Form

ato

s d

a

Info

rmaç

ão e

do

cu

sto

de

co

nve

rsão

da

do

cum

en

taçã

o e

m p

ape

l

Sofisticação crescente no gerenciamento da informação e nos benefícios para o negócio

As Built

3D

Word

Excel

AutoCAD

BMP

PDF

Gerenciamento de Conteúdo

Digitalização (Digitalization)

Dados estruturados

Modelo de dados

estruturado

ISO 15926

XML



Digitalização nas Indústrias de Processo: Engenharia Integrada e Operações Integradas Um modelo de dados comum enriquecido ao longo do ciclo de vida de forma consistente

Engenharia Integrada e Operações Integradas Modelo comum de dados

Commissioning Detail Engineering

Commissioning

Moder- nization

Process Design

Operations

• P&ID • Diagramas Elétricos • Instrumentação • Tubulações • Automação • …

• Documentação As built • KPIs e alarmes • … • Dados de manutenção

(MRO)

• Hierarquia de planta • Balanço de Massa-/

energia • Diagrama de fluxo de

processo (PFD) • Modelo de simulação • …

Um modelo comum de dados ao longo do ciclo de vida para integrar os dados de planta e de processo

Design de Produto Design de Processo & e de Planta Engenharia & Comissionamento Operação Serviços



Digitalização nas Indústrias de Processo: Engenharia Integrada Um modelo de dados comum enriquecido ao longo do ciclo de vida de forma consistente

Um hub de dados como uma plataforma de dados e de engenharia …

… gera um gêmeo digital (digital twin) que mantém a consistência dos dados e aumenta a qualidade de engenharia

…e tarefas podem ser executadas em paralelo, o que economiza um tempo precioso, reduzindo custos

Engenharia & comissionamento Operação Serviços

Engenharia

de Processo

Engenharia

de Sistema

Tubulações

Engenharia

Elétrica

Instrumen-

tação

Automação

Data Hub

Design de Processo & e de planta Design de Produto



Digitalização nas Indústrias de Processo: Engenharia Integrada e Operações Integradas Conduzindo mudanças através de diferentes disciplinas técnicas

Atualizar requisitos técnicos

Escolher novo medidor de pH

Atualizar Automação

Ajustar Calibração

Atualizar P&ID Atualizar Plano de Manutenção



Interface DCS

Redefinir ponto de medição

Digitalização nas Indústrias de Processo: Operações Integradas P&IDs, vistas 3D de ativos e Dashboards de Manutenção Integrados para Manutenção Digital

Dashboard de Manutenção P&ID com objetos de procedimentos de Manutenção

Vista 3D de ativos Unrestricted © Siemens AG 2017


Digitalização nas Indústrias de Processo: Operações Integradas – Serviços Digitais Combinando tecnologia com know-how de indústria e de contexto para geração de valor

Aplicações simples de consumo x aplicações industriais complexas

6 sensores 2000 pontos de dados

Expertise Industrial é a chave para o sucesso

x



Digitalização nas Indústrias de Processo: Operações Integradas – Serviços Digitais MindSphere – Plataforma de IoT Industrial para Manutenção Preditiva Analítica

Nuvens de 3os Aplicações de 3os

gerenciamento de dispositivos industriais

gerenciamento de dados

analítica / regras

visualização

gerenciamento de sistema

integração de dados de dispositivos industriais

Analítica de

Acionamentos

Monitoramento de

Segurança de TI Industrial

Preditiva de Válvulas

de Controle

Analítica de Malhas

de Controle

Digitalização nas Indústrias de Processo: Operações Integradas – Serviços Digitais Analítica de acionamentos – Aquisição de dados para manutenção preditiva

Transferência segura de dados para o MindSphere

Sala Elétrica

Acelerômetros

Dados de Processo

Torque

Acelerômetros

Temperatura

Conversor de Frequência Motor Redutor



Velocidade

Digitalização nas Indústrias de Processo: Operações Integradas – Serviços Digitais Analítica de acionamentos – Aplicativo MindSphere para visão da saúde dos acionamentos



Digitalização nas Indústrias de Processo: Operações Integradas – Serviços Digitais Analítica de Performance de Controle: Monitoramento de malhas de controle=Lucratividade

Malhas de controle não otimizadas geram (não limitadas à):

Produtos com baixa qualidade

Porque o sistema não pode alcançar

ou manter os valores nominais de

processo

Perdas de energia e material

Com variações de processo indesejadas, e

interferências desnecessárias dos

operadores

Redução na disponibilidade de equipmentos

Com a alta variabilidade nos atuadores

(válvulas, bombas, motores) para manter os

setpoints do processo



…. apenas 50 % das malhas de controle estão bem sintonizadas Fonte: Control Engineering

Digitalização nas Indústrias de Processo: Operações Integradas – Serviços Digitais Analítica de Performance de Controle: Aplicativo MindSphere para malhas de controle



Digitalização nas Indústrias de Processo: Operações Integradas Simulação de capacidade de produção para toda a planta de mineração

Simulação de planta baseada em eventos discretos para: Identificação de gargalos na planta Identificação de capacidade não usada Identificação de investimentos com o

maior impacto



Digitalização nas Indústrias de Processo: Operações Integradas Simulação Dinâmica de Esteiras Transportadoras – Caso de referência na Rio Tinto

Solução

Estudo de aumento de produtividade para 1900 TPH

Objetivo

Formular metodologias e soluções de design para aumentar a tonelagem nas esteiras transportadoras de 1500 TPH para 1900 TPH

Investigar meios para aumentar a produção para 1900 TPH através de:

Combinação de taxa de carregamento / velocidade com menor demanda de potência dos motores, simulando os efeitos no sistema de esteiras transportadoras

Investigar as maiores perdas, ex.:largura/espaçamento ocioso e massas rotativas

Benefícios

Definição da melhor forma para aumentar a capacidade da esteira transportadora

Predição de possíveis áreas críticas no sistema de esteiras trasportadoras durante a operação

Digitalização nas Indústrias de Processo: Operações Integradas MES em mineração – Caso de referência na Vale (40 localidades diferentes)

Solução

Concepção e implementação de um sistema MES para todas as unidades de minério de ferro, manganês e potássio para 40 sites

Funcionalidades MES:

Escavação

Beneficiamento de Material

Estoque de Material

Expedição de material

Benefícios

Controle integrado de todas as áreas de estocagem para um Gerenciamento de Capacidade flexível e eficiente

Integração dos sistemas existentes para automatizar a extração dos dados

KPIs transparentes atualizados em tempo real

Digitalização nas Indústrias de Processo: Operações Integradas Inteligência Operacional – Visão abrangente através dos dados de planta e de negócio



Digitalização nas Indústrias de Processo: Operações Integradas Inteligência Operacional – Dashboard para visão geral da performance da planta



Digitalização nas Indústrias de Processo: Digitalization Maturity Check como o 1o passo Como planejar a jornada para a Digitalização: Digitalization Maturity Check

Uma abordagem centrada no cliente

Uma abordagem top-down, a partir dos desafios do cliente para as tecnologias habilitadoras

Discussão holística e multi-disciplinar sobre as questões do cliente

Um levantamento de toda a cadeia de valor

Design de produto

Design de Processos e de Planta

Engenharia e Comissionamento

Operações

Serviços

Uma abordagem específica por Indústria

Endereçando os desafios e o estado da arte de cada indústria

Benefícios

Uma visão geral da maturidade digital da sua companhia

Um benchmark baseado em dados da indústria

Um acesso simplificado para consultoria dedicada para Digitalização



Digitalização nas Indústrias de Processo: Plano Diretor de Digitalização Imersão nos processos e tecnologia do cliente para definir a estratégia digital

Fases de Projeto

Implementação Planejamento de implementação (Road Map)

Identificação de Iniciativas

Potenciais

Benchmark Alinhamento estratégico

Viabilidade Técnica e

Financeira

Inventory Control AT

Quality Control AT

Production Control AT

Energy Control AT

Maintenance Management

Automation Asset Management

Histo rian

Advanced Process Control Regulatory control

Discrete control

Environmental Control AT

Cyber Security

Communication and Integration

Control Instrumentation

Protection I nstrumentation

Abordagem de projeto

Ref

ere

nce

s in

all

vert

ical

s



Entre-gáveis

Vetores estratégicos

Maturity check Prioritização de oportunidades

Projetos detalhados, ROI, NPV

Roadmap para Implementação e Investmentimento

Digitalização Siemens

Siemens - Digitalização para as Indústrias de Processo Aproveitando as tendências da tecnologia digital para benefícios concretos

Tecnologias de Nuvem

Conectividade e Web-de-sistemas

Colaboração e mobilidade

Smart data e analítica

Cyber-Security

Manutenção & serviços

Automação & operação

Design & engenharia

Produtividade & time-to-market

Maior flexibilidade & resiliência Disponibilidade & eficiência

Combinando os mundos virtual & físico … … através de todas as cadeias de valor do cliente



Obrigado!

Carlos Fernando Albuquerque

Siemens AG

São Paulo

PD PA DE – Digital Enterprise for Process Industries

E-mail: [email protected]



siemens.com

mailto:[email protected]












Documents

Digitalização na Indústria de Mineração · Longos ciclos de vida ... Dashboard de Manutenção P&ID com objetos de ... Plano Diretor de Digitalização Imersão nos processos